Uvízli jsme v silikonu: Kam dál? | Kapitola 3
Seznam kapitol
Moorův zákon už řadu let neplatí – a principiálně nové technologie využívající zcela nové materiály nepřicházejí. Stále obtížnější výroba pokročilé křemíkové litografie není jen problém Intelu – k limitům technologie se blíží úplně všichni.
Existuje celá řada nových materiálových principů, které sice existují, ale zatím není jasné, jaký benefit přinesou. V historii výpočetní techniky bylo běžné, že se objevily cesty, které nikam nevedly a představují jen technickou zajímavost. Dnes máme například tekuté tranzistory založené na tekutém galliu, které jsou funkční, ale pravděpodobně je nelze vytvořit jako malé, takže náš problém s limity litografie vlastně neřeší.
Další forma počítačů, která se dnes intenzivně řeší, jsou kvantové počítače. Kvantové počítače fungují na principu kvantové superpozice a umožňují řešit některé třídy úloh výrazně rychleji. Věc se má ale tak, že podle všeho nejsou obecně lepší než klasické počítače, vynikají jen u určitých typů úloh – a za svoji dominanci nesou penále v tom směru, že vyžadují extrémně náročné chlazení. Zkrátka a dobře se nezdá, že by vbrzku nahradily klasické počítače – a je dost možné, že pro většinu aplikací zkrátka nebudou lepší než ty konvenční. Kvantové počítače mají řadu zajímavých aspektů – hodně zajímavé jsou AQC (Adiabatic Quantum Computers), které nabízí adiabatické (zvratné) výpočty.
Klasické počítače mají problém s teplem. To se sice snižuje s napětím, ale fyzika říká, že ztrátové teplo prostě eliminovat nelze – a nejen proto, že vodiče a hradla v procesoru mají odpor, ale proto, že existuje hluboký vztah mezi informací a teplem, kterému se říká Landauerův princip. Podle něj je výmaz každého bitu spojen s uvolněním tepelné energie a tohoto tepla se nelze zbavit. S tím, jak se v procesorech ničí více informace, a to stále rychleji, se z tohoto principu stává problém, který nelze konvenčně vyřešit.
Potenciální řešení nabízejí právě adiabatické (zvratné) počítače, které nikdy žádné bity neničí, pouze je reorganizují. Počítač, který je kompletně zvratný jak hardwarově, tak i algoritmicky, neporušuje Landauerův princip, ale přitom je schopen pracovat s minimem ztracené energie. Adiabatické kvantové počítače ale podle všeho potřebují extrémní chlazení, musí pracovat téměř v podmínkách absolutní nuly.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
